Un método para activar la característica de contracción de una película que comprende las etapas de:

conseguir una película que comprenda: uno o más polímeros termoplásticos; y al menos aproximadamente un 0,01% en peso en base al peso de la película de material fototérmico que comprende uno o más materiales elegidos entre el material orgánico fototérmico, el dióxido de titanio, el óxido de zinc, óxido de hierro, óxido de estaño, sulfuro de zinc, nitruro de galio, disulfuro de galio, cloruro de cobre, disulfuro de cobre y aluminio, y carburo de silicona; y exponer la película a una radiación no ionizante con una intensidad media en la superficie de la película de al menos 10 mW/cm 2 de radiación que tiene longitudes de onda entre 200 y 700 nm para generar calor con el objetivo de: contraer la película al menos un 5% en al menos una dirección; y/o incrementar la tensión en la película en al menos 0,35 MPa (50 libras por pulgada cuadrada) en al menos una dirección

FUNDAMENTO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a las películas de contracción termoplásticas y a los métodos de contracción de una película.

Activar la característica de la contracción de una película termocontraíble consiste en sumergir la película en un baño de agua caliente o bien hacer pasar la película a través de un túnel de aire caliente. Sin embargo, dicha exposición puede calentar un producto hasta un nivel no deseado (por ejemplo, un producto alimenticio) que está encerrado en el paquete junto con la película termocontraíble. Dicho método de exposición puede requerir asimismo un baño de agua caliente o un equipo a base de un túnel caliente algo caro.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Una o más configuraciones de la presente invención pueden tratar uno o varios de los problemas mencionados.

La presente invención proporciona un método para activar la característica de contracción de una película que comprende las etapas siguientes: disponer de una película que conste de: uno o más polímeros termoplásticos; y al menos aproximadamente un 0,01% en peso en base al peso de la película de material fototérmico que comprende uno o más materiales seleccionados a partir de material fototérmico orgánico, dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de hierro, óxido de estaño, sulfuro de zinc, nitruro de galio, disulfuro de galio, óxido de cobre, disulfuro de cobre aluminio y carburo de silicona; y exponer la película a una radiación no ionizante a una intensidad media en la superficie de la película de al menos 10 mW/cm2 de radiación que tiene longitudes de onda entre 200 y 700 nm para generar calor allí: para contraer la película al menos un 5% en al menos una dirección; y/o incrementar la tensión en la película en al menos 0,35 MPa (50 libras por pulgada cuadrada) en al menos una dirección.

Estos y otros objetivos, ventajas y características de la invención se pueden comprender más fácilmente y apreciar al observar la descripción detallada de la invención y los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una sección transversal representativa de una película de una configuración de la invención.

La figura 2 es una sección transversal representativa de una película de otra configuración de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Y REALIZACIONES PREFERIDAS

En una configuración de la invención, un método para activar una característica de contracción de una película comprende las etapas siguientes. En primer lugar, disponer de una película que conste de: uno o más polímeros termoplásticos y al menos aproximadamente un 0,01% en peso de material fototérmico excluyendo el material de los nanotubos de una sola pared en el peso de la película. A continuación, la película se expone a una radiación no ionizante a una intensidad en la superficie de la película de al menos unos 10 mW/cm2 de radiación teniendo unas longitudes de onda entre 200 y 700 nm, eficaces para generar suficiente calor para contraer la película al menos un 5% en al menos una dirección y/o aumentar la tensión en la película al menos 0,35 MPa (50 libras por pulgada cuadrada (psi) en al menos una dirección.

Película con una característica de contracción

La película que comprende el material fototérmico (es decir, la película) o bien una capa de la película, puede comprender uno o más polímeros termoplásticos, por ejemplo, una o más poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno), copolímeros de etileno/alcohol de vinilo, plásticos de vinilo (por ejemplo, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno), poliamidas y poliéster. La película, o cualquiera de las capas de película (por ejemplo, cualquiera de las capas que se comentará más adelante) puede constar de alguno de los polímeros comentados más adelante en al menos aproximadamente, y/o al máximo aproximadamente cualquiera de los porcentajes en peso siguientes: 30, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 97, 99 y 100% en peso de la película o en peso de la capa. La película puede ser una película envolvente, como una película envolvente de alimentos.

Poliolefinas

Las poliolefinas útiles incluyen los homo- y copolímeros de etileno y los homo- y copolímeros de propileno. EL término “poliolefinas” incluye copolímeros que contienen al menos un 50% en peso de unidades de monómero derivadas de la olefina. Los homopolímeros de etileno incluyen polietileno de alta densidad (“HDPE”) y polietileno de baja densidad (“LDPE”). Los copolímeros de etileno incluyen copolímeros de etileno/alfaolefina (“EAOs”), copolímeros de etileno/ester insaturado y etileno/ácido (met) acrílico. (“Copolímero” tal como se utiliza en esta aplicación significa un polímero derivados de dos o más tipos de monómeros, e incluye terpolímeros, etc.).

Los EAOs son copolímeros de etileno y una o más alfa-olefinas, siendo el etileno el que tiene un tanto por ciento mayoritario en el copolímero. El comonómero puede incluir una o más alfa-olefinas C3C20, una o más alfa-olefinas C4-C12, y una o más alfa-olefinas C4-C8. Las alfa-olefinas útiles incluyen 1buteno, 1-hexeno, 1-octeno y mezclas de los mismos.

Los EAOs incluyen uno o más de los siguientes: 1) polietilenos de densidad media (“MDPE”), que tienen por ejemplo una densidad de 0,926 hasta 0,94 g/cm3; 2) polietilenos lineales de densidad media (“LMDPE”), que tienen por ejemplo una densidad entre 0,926 y 0,94 g/cm3; 3) polietilenos lineales de densidad baja (“LLDPE”), que tienen por ejemplo una densidad entre 0,915 y 0,930 g/cm3; 4) polietilenos de densidad muy baja o ultra baja (“VLDPE” y “ULDPE”), que tienen por ejemplo una densidad inferior a 0,915 g/cm3; y 5) EAOs homogéneos. Los EAOs útiles incluyen aquellos que tienen una densidad inferior a aproximadamente cualquiera de las siguientes: 0,925, 0,922, 0,920, 0,917, 0,915, 0,912, 0,907, 0,905, 0,903, 0,900 y 0,898 gramos/cm3. A menos que se indique lo contrario, todas las densidades poliméricas se miden conforme a ASTM D1505.

Los polímeros de polietileno pueden ser heterogéneos o bien homogéneos. Como se sabe, los polímeros heterogéneos tienen una variación relativamente amplia en peso molecular y distribución de la composición. Los polímeros heterogéneos se pueden preparar con, por ejemplo, catalizadores convencionales Ziegler-Natta.

Por otro lado, los polímeros homogéneos se preparan normalmente utilizando metaloceno o bien otros catalizadores de centro activo único. Dichos catalizadores tienen normalmente solo un tipo de centro catalítico, que se cree que es la base de la homogeneidad de los polímeros resultantes de la polimerización. Los polímeros homogéneos son estructuralmente diferentes de los polímeros heterogéneos ya que los polímeros homogéneos exhiben una secuencia de comonómeros relativamente regular o uniforme dentro de una cadena, un reflejo de la distribución de la secuencia en todas las cadenas, y una similitud de longitud en todas las cadenas. Como resultado de ello, los polímeros homogéneos tienen un peso molecular y distribuciones de su composición relativamente próximos. Ejemplos de polímeros homogéneos incluyen las resinas a base de copolímeros lineales homogéneos catalizados por el metaloceno, de etileno/alfa-olefina comercializados por Exxon Chemical Company (Baytown, TX) bajo la marca comercial de EXACT, las resinas a base de copolímeros lineales homogéneos de etileno/alfa-olefina comercializados por Mitsui PetroChemical Corporation bajo la marca comercial de TAFMER, y resinas a base de copolímeros ramificados de cadena larga, catalizados por el metaloceno, de etileno/alfa-olefina comercializados por Dow Chemical Company bajo la marca comercial de AFFINITY.

Otro copolímero de etileno útil es el copolímero de etileno/ester insaturado, que es el copolímero de etileno y uno o más monómeros de ésteres insaturados. Los ésteres insaturados útiles incluyen: 1) los ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos, donde los ésteres tienen entre 4 y 12 átomos de carbono y 2) los ésteres alquílicos de ácido acrílico o metacrílico (en conjunto, “(met) acrilatos de alquilo”), donde los ésteres tienen entre 4 y 12 átomos de carbono.

Ejemplos representativos del primer grupo (“éster de vinilo”) de monómeros incluyen... [Seguir leyendo]

1. Un método para activar la característica de contracción de una película que comprende las etapas de:

conseguir una película que comprenda:

uno o más polímeros termoplásticos; y

al menos aproximadamente un 0,01% en peso en base al peso de la película de material fototérmico que comprende uno o más materiales elegidos entre el material orgánico fototérmico, el dióxido de titanio, el óxido de zinc, óxido de hierro, óxido de estaño, sulfuro de zinc, nitruro de galio, disulfuro de galio, cloruro de cobre, disulfuro de cobre y aluminio, y carburo de silicona; y

exponer la película a una radiación no ionizante con una intensidad media en la superficie de la película de al menos 10 mW/cm2 de radiación que tiene longitudes de onda entre 200 y 700 nm para generar calor con el objetivo de:

contraer la película al menos un 5% en al menos una dirección; y/o incrementar la tensión en la película en al menos 0,35 MPa (50 libras por pulgada cuadrada) en al menos una dirección.

2. El método de la reivindicación 1 donde el material fototérmico comprende partículas fototérmicas.

3. El método de la reivindicación 2 donde las partículas fototérmicas tienen un tamaño medio de cómo máximo 100 nm en al menos una dimensión.

4. El método de la reivindicación 2 donde las partículas fototérmicas tienen un tamaño medio de al menos 105 nm en la dimensión más corta.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-4, donde las partículas fototérmicas tienen material fototérmico inorgánico.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-5 donde las partículas fototérmicas comprenden al menos un 40% en peso de dióxido de titanio (TiO2).

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-6 donde las partículas fototérmicas comprenden al menos un 40% en peso de óxido de zinc (ZnO).

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-7 donde las partículas fototérmicas comprenden al menos el 40% en peso de uno o más materiales elegidos entre óxido de hierro (Fe2O3, Fe3O4), óxido de estaño (SnO2), sulfuro de zinc (ZnS), nitruro de galio(GaN), disulfuro de galio(GaS2), cloruro de cobre(CuCl), disulfuro de cobre y aluminio(CuAlS2), y carburo de silicona(SiC).

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2-8 donde las partículas fototérmicas comprenden al menos un 40% en peso de uno o más materiales que tienen una apertura fotónica a 20ºC (68ºF) de al menos 3,1 eV.

10. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el material fototérmico está en solución con uno o más polímeros termoplásticos.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el material fototérmico se incorpora a la estructura molecular de uno o más polímeros termoplásticos.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la temperatura de la película al inicio de la etapa de exposición es de 38ºC (100ºF) como máximo.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además la etapa de calentar la película de manera que la temperatura de la película al inicio de la etapa de exposición sea al menos de 2-8ºC(5ºF) por debajo de la temperatura inicial de contracción de la película, donde la etapa de calentamiento se debe a un efecto diferente de la exposición a la radiación.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa tiene una contracción libre a 150ºC (300ºF) en al menos una dirección de al menos un 20% de lo medido conforme a ASTM D 2732.

15. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa tiene una contracción libre a 85ºC (185ºF) en al menos una dirección de al menos un 10% de lo medido conforme a ASTM D 2732.

16. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la etapa de exposición contrae la película en al menos un 5% en al menos una dirección.

17. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la etapa de exposición contrae la película en al menos una dirección en al menos 5% más que un valor de contracción en la misma dirección que se puede obtener al exponer una película comparativa a la misma cantidad de radiación no ionizante que la etapa de exposición y en las mismas condiciones que la etapa de exposición, donde la película comparativa difiere de la película de la etapa indicada solamente en que carece de material fototérmico.

18. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada tiene una tensión de contracción a 85ºC(185ºF) en al menos una dirección de al menos 0,35 MPa(50 psi) medida conforme a ASTM D 2838 (Procedimiento A).

19. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la etapa de exposición incrementa la tensión en la película al menos 0,7 MPa(100 libras por pulgada cuadrada) en al menos una dirección.

20. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la etapa de exposición incrementa la tensión en la película en al menos una dirección en al menos 0,35 Mpa(50 psi) más que un aumento en la tensión de contracción en la misma dirección que se puede obtener al exponer una película comparativa a la misma cantidad de radiación no ionizante que la etapa de exposición y en las mismas condiciones que la etapa de exposición, donde la película comparativa difiere de la película de la etapa indicada solamente en que carece de material fototérmico.

21. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película después de la etapa de exposición tiene una transparencia promedio de al menos 80% medida conforme a ASTM D1746.

22. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada tiene una velocidad de transmisión de oxígeno de cómo máximo 100 centímetros cúbicos (a temperatura y presión estándar) por metro cuadrado por día por 1 atmósfera de la diferencial de presión de oxígeno medida a una humedad relativa del 0% a 23ºC.

23. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada comprende una capa que tiene al menos un 60% en peso de la capa de polímero seleccionado de uno o más copolímeros de etileno/alcohol de vinilo y de cloruro de vinilideno.

24. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada tiene una capa que comprende al menos un 60% en peso de la capa de polímero seleccionado entre uno o más poliamidas y poliésteres.

25. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende al menos un 50% en peso de poliolefinas por peso de la película.

26. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende al menos tres capas.

27. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende al menos una capa que comprende al menos un 50% de material fototérmico en peso de la cantidad total de material fototérmico en la película.

28. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película es de al menos 0,025 mm (1 mil) de grosor.

29. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende al menos un 0,05% en peso de la película de material fototérmico.

30. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el material fototérmico comprende material fototérmico orgánico seleccionado de uno o más de los siguientes elementos: absorbedor de rayos UV de benzofenona, un absorbedor de rayos UV de benzotriazol, ácido p-aminobenzoico (PABA), avobenzona, 3-bencilidenalcanfor, ácido bencilidenalcanforsulfónico, bisimidazilato, metosulfato de benzalconio de alcanfor, cinoxato, dietilaminohidroxibenzoilhexilbenzoato, dietilhexilbutamidotriazona, dimeticodietilbenzalmalonato (Parsol SLX), dioxibenzona, drometizoltrisiloxano, ecamsule, ensulizol, homosalato, p-metoxicinamato de isoamilo, 4-metilbencilidenalcanfor, antranilato de mentilo, octocrileno, octildimetil PABA, metoxicinanato de octilo, salicilato de octilo, triazona de octilo, oxibenzona, PEG-25 PABA, poliacrilamidometilbencilidenalcanfor, sulisobenzona, bisetilhexiloxifenol metoxifenoltriazina (por ejemplo, Tinosorb S), bis-benzotriazoiltetrametilbutilfenol de metileno (por ejemplo, Tinosorb M), y salicilato de trolamina.

31. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la cantidad eficaz de radiación no ionizante a una intensidad media en la superficie sobre la película es de al menos 100 mW/cm2.

32. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la radiación tiene longitudes de onda entre 200 y 400 nm, que se administran en un tiempo de cómo máximo 30 segundos.

33. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-31 donde la radiación comprende una dosis superficial de al menos 100 mJ/cm2 de radiación teniendo longitudes de onda entre 200 y 400 nm, que se administra en un periodo de tiempo de cómo máximo 10 segundos.

34. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-31 donde la radiación tiene longitudes de onda entre 200 y aproximadamente 400 nm.

35. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-31 donde la etapa de exposición comprende exponer la película a una intensidad de radiación media en la superficie de la película de al menos 1000 mW/cm2 de radiación teniendo longitudes de onda entre 200 y 400 nm.

36. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-31, 34 ó 35 donde la etapa de exposición a la radiación no ionizante se produce en como máximo 10 segundos.

37. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-31 donde la radiación no ionizante comprende al menos una radiación del 15% teniendo longitudes de onda entre 200 y 400 nm, en base a la cantidad total de radiación no ionizante de la etapa de exposición.

38. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada comprende al menos una capa que consta de al menos un 0,01% en peso de material fototérmico por peso de la capa.

39. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película de la etapa indicada comprende al menos una capa que consta de al menos un 1% en peso de material fototérmico por peso de la capa.

40. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende:

una capa externa de la película; y

una o más regiones discontinuas soportadas por la capa externa de la película, donde una o más regiones discontinuas comprenden al menos una parte del material fototérmico.

41. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la película comprende:

una capa externa de la película; y

una o más regiones discontinuas soportadas por la capa externa de la película, donde una o más regiones discontinuas comprenden al menos una parte de los polímeros termoplásticos y al menos una parte del material fototérmico.

42. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende:

encerrar un producto en un envase formado por la película de la etapa indicada previamente a la etapa de exposición.

43. El método de la reivindicación 42 donde el producto consta de un producto alimenticio.